Способ рафинирования чернового свинца в электропечи Советский патент 1991 года по МПК C22B13/06 F27B17/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам очистки чернового свинца от примесей.

Цель изобретения - повышение степени очистки чернового свинца от меди и других примесей.

В качестве среды сопротивления используют расплав сульфида натрия, который является одновременно и сульфидизатором, непосредственно контактирующим со свинцовой ванной, образованным непрерывной загрузкой в электропечь сульфата натрия из расчета 1,0-1,25 кг на 1 кг меди и 1,8-2,1 кг на 1 кг мышьяка в смеси с восстановителем (кок- сик, угольная мелочь, нефтекокс) в соотношении масс углерода восстановителя к сульфату натрия 1:5.

Процесс рафинирования ведут при температуре 900-11Ci)°C, при которой расплав сульфида натрия состоит из 65-85% NaaS и 35-15% NaaSO-i, который, взаимодействуя с примесями чернового свинца, образует легкоплавкие системы из соединения 3mSnNa33Sm-Na2S-Na2S04 и др., где Э означает As, Sb, Sn, а медь, соединяясь с серой расплава сульфида натрия, образует штейн. Введение процесса при сравнительно низких температурах позволяет сократить расход электроэнергии, уменьшается температура очищенного,от примесей чернового свинца, выпускаемого из печи и содержание в нем меди составляет 0,01-0,05%.

На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство для рафинирования чернового свинца представляет электротермическую печь с зоной реакции VL сообщающейся с зоной охлаждения и ликвации V2 на ограниченной площади пода 1 печи, что способствует уменьшению передачи тепла от среды сопротивления а к свинцовой ваннес, заключенную вохлаждаемую стальную емкость с футерованной верхней частью 2 и 3, перегородкой ч, образующей сифон 5, установленную в огнеупорную

(Л

о чэ о ел

кладку б с электронагревательными элементами 7, проемами 8 для принудительной подачи и отвода охлаждающего воздуха. Имеются устройства для непрерывной загрузки чернового свинца 9, смеси сульфата натрия с восстановителем 10, также отверстия 11 для выпуска штейна, расплава, содержащего примеси чернового свинца 12, и газоход 13.

Эффективное охлаждение свинцовой ванны, в зависимости от производительности по черновому свинцу, определяется

уравнением V2 2Vi, Vi M илиУ2 ЗД

где М - производительность, т/ч, у- удель- ный вес чернового свинца, Vi - объем ванны свинца в зоне реакции, Va - объем ванны свинца в зоне охлаждения. Для охлаждения используется воздух, а электронагрев проводится при необходимости поддержания температуры в нижней части ванны в пределах 330-350°С, строго контролируемых датчиком.

Пример. Необходимое количество сульфата натрия и восстановителя для уда- ления из 100 т чернового свинца, содержащего 5% меди и 1,5% мышьяка, определяют согласно приведенным выше нормам расхода:

5 х 1,25 6,25

1,5 х 2,10 3,15

итого9,40 т сульфата натрия,

свинец с температурой 330-350°С выливается через сифон 5 непрерывно в промежуточный котел, а штейн по мере накопления выпускается через шпуровое отверстие 11. Расчетное количество сульфата натрия в с меси с восстановителем 10 непрерывно загружают через течку в печь. Состав расплава постоянно обновляется удалением насыщенного примесями расплава сульфида натрия через выпускное отверстие 14,

Сульфидизатор - расплав сульфида натрия Na2S-Na2S04, являясь одновременно средой сопротивления, имеет непосредственный контакт со свинцовой ванной. Эффективно используется при этом сера сульфидизаторз. Повышается извлечение меди в штейн и снижается содержание меди и других примесей в свинце. Уменьшается температура процесса за счет образования легкоплавких систем, также уменьшается передача тепла от реакционной зоны в зону охлаждения за счет сокращения площади от их соприкосновения, что способствует уменьшению растворения примесей в черновом свинце, исключается настылеобразо- вание и снижается расход электроэнергии.

Технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения в сравнении с известными выражаются в снижении содержания меди в черновом свинце до 0,01-0,05% и в исключении условия образования настыли.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам очистки чернового свинца от примесей. Цель изобретения - повышение степени очистки чернового свинца от меди и других примесей. В качестве среды сопротивления используется расплав сульфида натрия, который одновременно является и сульфидизатором, непосредственно контактирующим со свинцовой ванной,образованным непрерывной загрузкой в электропечь сульфата натрия из расчета 1,0-1,25 кг на 1 кг меди и 1,8-2,1 кг на 1 кг мышьяка в смеси с восстановителем в соотношении масс углерода восстановителя к сульфату натрия 1:5. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

9,40

5 х 0,85

содержании 85% углерода в нем.

Пуск печи и работа .

Включаются нагревательные элементы 7 и стальная ванна 2 до уровня подины 1 печи заполняется свинцом низших марок. Засыпается дробленный кокс на подину под электроды 150-200 мм и электроды замыкаются на коксе. После разогрева печи на коксе до 700 800°С загружается смесь сульфата натрия с восстановителем и наплавляется ванна расплава сульфида натрия глубиной 250-300 мм. Температуру среды сопротивления-сульфидизатора и печного пространства доводят до 900- 1100°С, затем заливают в печь черновой свинец. Очищенный от примесей черновой

Формула изобретения 1. Способ рафинирования чернового свинца в электропечи с использованием сульфидизатора и углеродистого восстановителя, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки чернового свинца от меди и других примесей, в качестве сульфидизатора используют сульфат натрия в количестве 1-1,25 кг на 1 кг меди или 1,8-2,1 кг на 1 кг мышьяка.

1696541